转自科技日报网站:中国空间望远镜HXMT的登天之难

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/25 23:22:50
<br /><br />2005年,HXMT作为中国第一颗天文卫星纳入“十一五”科学规划。原本预计2010年升空的望远镜,因为经费问题一拖再拖,至今工程仍未立项。

  编者按  近30年来,望远镜的升级换代,使天文学界几乎每年都能得到激动人心的发现。在改变了人类宇宙观的同时,也贡献了十几位诺贝尔物理学奖得主。遗憾的是,这些发现基本上与中国天文学家无关。

  从一个天文项目的波折、国外青少年兴趣培养、大学天文学科教育3个方面解读,或许我们能找到答案。

  贪婪的“大眼”盯着太空,捕捉来自远方的电磁波。谁能最先探测到新的信号,谁就能有领先世界的天文发现。

  中科院院士李惕碚一度满怀希望——他主持研制的空间望远镜HXMT,具备全球独家的技术,一旦发射上天,将开辟一块新的天文学领域。

  可一等就是十几年。在一遍又一遍的国家论证后,2005年,HXMT作为中国第一颗天文卫星纳入“十一五”科学规划。让李惕碚无奈的是,原本预计2010年升空的望远镜,因为经费问题一拖再拖,至今工程仍未立项。中国天文学家曾经拥有的开拓机会,不仅失之交臂,而且渐行渐远。

  十二年的论证

  为了研究黑洞,天文学家必须要探测和分析黑洞周围散发的硬X射线。硬X射线巡天在上世纪90年代被美国航天航空局(NASA)和国家科学委员看作是天文物理的首要任务。

  观测硬X射线依靠的传统成像技术复杂和昂贵,实现硬X射线巡天一直是难题,美国直到上世纪末也没有解决。

  1993年,李惕碚在中科院高能物理所做X射线观测时,和同事提出了一种新的成像技术——直接解调方法。他们研制的新式硬X射线探测器,搭载高空气球上天观测了黑洞,得出了比美国同行好得多的结果。

  “使用便宜的仪器,得出的图像分辨率却更高。”李惕碚意识到了新探测器的潜力,“我们可以抢在美国前头实现硬X射线巡天,十拿九稳。”新的观测技术,可能使原本空白的天图上,增添上千个新的黑洞。

  同年,高能物理所和国家天文台建议将“空间硬X射线调制望远镜(HXMT)”项目纳入“九五”重大科学工程。

  然而,学界很多人不相信李惕碚等人的方法能奏效。HXMT最终没有进入“九五”。接下来十几年,为了判断HXMT是否可行,国家进行了反复的论证。上世纪90年代后期,国际学界慢慢接受了直接解调方法,新方法也取得了不少成果。各方疑虑逐渐打消。

  “科学上的质疑是健康的。在美国同样要有质疑,有论证。”李惕碚说,“但相比起来,我们的科学论证时间太长了。很遗憾,毕竟这样的机遇不多。”

  2005年,HXMT终于入选“十一五”科学规划,准备作为中国第一颗天文卫星发射升空。

  触手可及的前沿

  HXMT的两个竞争者,欧洲的INTEGRAL望远镜和美国的SWIFT望远镜已分别于2002年和2004年成功发射。它们基于传统成像技术,虽然能力逊于HXMT,但取得了开拓性的成就。

  根据2009年美国的一项统计排名,近30年来,科学产出最大的望远镜中,排名第一的是“斯隆”,第二是SWIFT,第三是著名的“哈勃”。让中国天文学界遗憾的是,无论是斯隆,还是SWIFT,中国都本可以跟它们一争先后。

  “讨论‘九五’规划时,LAMOST(郭守敬望远镜)准备实现多光谱巡天,我们要实现硬X射线巡天,这两项在当时世界上都是新的。”李惕碚回忆说,“LAMOST当时被天文学界列为第一个推荐项目,当时认为很有希望真正抢到世界第一,开拓一个新的领域。它比斯隆要早很多。”

  但是,建于河北兴隆的LAMOST同样是一拖再拖,直到2009年才建成。“而美国抢先出来了斯隆巡天,虽然指标比LAMOST差,但你没有啊。”

  SWIFT带来了同样的郁闷——“当时如果花5—8年时间,让HXMT上天,就会开拓一个新领域,得到许多新发现。”李惕碚认为,如今HXMT仍有能力做出更多的发现,但意义完全不一样了。

  “现在看来,进入‘九五’规划的时候,中国的学者是有眼光的,能够提出前瞻性的项目。”李惕碚说,“问题是拖了太长时间。”

  部门条块分割的受害者

  尽管开创性的意义不再,但李惕碚没有想到,HXMT被国家肯定之后,工程却仍然迟迟无法立项。

  2007年3月,中国发布《“十一五”空间科学发展规划》,提出“自主研制硬X射线调制望远镜,计划2010年发射上天,实现我国空间天文卫星零的突破,在黑洞物理研究等领域取得突破”。世界各大通讯社以及《科学》等媒体马上进行报道。同年10月,国务院批准《航天发展“十一五”规划》,要求“优先支持面向重大科学问题的自主创新项目,研制硬X射线望远镜”。

  经国防科工委委托中国国际工程咨询公司评估,HXMT工程需要人民币10亿元。然而,“10个亿的经费,财政部只承担8个亿,剩下2亿要我们自筹。”李惕碚从相关的973项目里和前期项目里拿钱,又从他所在的清华大学借钱,最后大约还差9000万。

  由此HXMT的资金筹措陷入僵局。去年《科学新闻》曾予以报道,但问题至今无解。

  “十一五”快结束了,工程仍然无法开工。几经讨论后,卫星准备推迟到“十二五”发射,所需资金仍然“先由各单位垫措”。

  李惕碚感到很无奈:一个纳入国家空间科学规划,被国际关注的项目却做不下去,没有理由。

  他表示,HXMT还停留在原类型阶段。就算立项之后,也得两三年紧张工作才能将卫星送上天——平台之间的对接、环境模拟实验、购买限制级的元器件……种种工程问题都可能耗费工夫。

  “这样拖下去,损失的是科学产出。我们很着急。”李惕碚说,“如果我们还在打基础阶段、跟踪前沿阶段,拖个一两年完全可以。但对于原始创新,拖不起。”

  科学体制的拖累

  李惕碚不觉得这是任何一个部门的错误,他认为根本原因是中国缺少一个统筹总揽的机构,比如美国的NASA和欧洲航空局(ESA),它们都是直接负责的管理部门。按照过去的惯例,国防科工委(后来改为国防科工局)负责空间技术,但实际上李惕碚要同时和好几个部门打交道,“每个部门都说很重视,但谁重视也不管用”。

  “大型项目要争取多方面支持,这一点上美国人和我们一样。但他们不会在立项上发愁。”李惕碚认为,NASA的决策有明确的目标:在若干重要科研领域,美国要占全世界第一。“项目的时间表就是冲着这个目标去的。他们从创意到卫星上天,往往只用5年。为了抢时间实现世界第一,甚至可能砍掉一些东西。”

  经费上,NASA也很慷慨。“除了卫星项目的钱,它也给科学系统的钱。卫星上天后,还有一笔钱,发给那些从卫星数据里分析结果的人,计算机、雇人、发表文章等等开支都可以从这里报销。”

  李惕碚介绍说,美国国会对项目的评价标准是解决了哪些科学前沿问题。中国的实验科学家,总要面临经费被砍的危险。

  “我们整个的科学导向不是追求科学创新,而是追求考核,追求政绩,追求可以向上级交账的指标。”李惕碚说,“这在过去可能是有道理的,但新阶段应该有新的思路、标准和做法。”

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又是体制问题,什么时候中国能有自己的宇航署呢,官老爷们?<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://sdw.cc">
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  编者按  近30年来,望远镜的升级换代,使天文学界几乎每年都能得到激动人心的发现。在改变了人类宇宙观的同时,也贡献了十几位诺贝尔物理学奖得主。遗憾的是,这些发现基本上与中国天文学家无关。

  从一个天文项目的波折、国外青少年兴趣培养、大学天文学科教育3个方面解读,或许我们能找到答案。

  贪婪的“大眼”盯着太空,捕捉来自远方的电磁波。谁能最先探测到新的信号,谁就能有领先世界的天文发现。

  中科院院士李惕碚一度满怀希望——他主持研制的空间望远镜HXMT,具备全球独家的技术,一旦发射上天,将开辟一块新的天文学领域。

  可一等就是十几年。在一遍又一遍的国家论证后,2005年,HXMT作为中国第一颗天文卫星纳入“十一五”科学规划。让李惕碚无奈的是,原本预计2010年升空的望远镜,因为经费问题一拖再拖,至今工程仍未立项。中国天文学家曾经拥有的开拓机会,不仅失之交臂,而且渐行渐远。

  十二年的论证

  为了研究黑洞,天文学家必须要探测和分析黑洞周围散发的硬X射线。硬X射线巡天在上世纪90年代被美国航天航空局(NASA)和国家科学委员看作是天文物理的首要任务。

  观测硬X射线依靠的传统成像技术复杂和昂贵,实现硬X射线巡天一直是难题,美国直到上世纪末也没有解决。

  1993年,李惕碚在中科院高能物理所做X射线观测时,和同事提出了一种新的成像技术——直接解调方法。他们研制的新式硬X射线探测器,搭载高空气球上天观测了黑洞,得出了比美国同行好得多的结果。

  “使用便宜的仪器,得出的图像分辨率却更高。”李惕碚意识到了新探测器的潜力,“我们可以抢在美国前头实现硬X射线巡天,十拿九稳。”新的观测技术,可能使原本空白的天图上,增添上千个新的黑洞。

  同年,高能物理所和国家天文台建议将“空间硬X射线调制望远镜(HXMT)”项目纳入“九五”重大科学工程。

  然而,学界很多人不相信李惕碚等人的方法能奏效。HXMT最终没有进入“九五”。接下来十几年,为了判断HXMT是否可行,国家进行了反复的论证。上世纪90年代后期,国际学界慢慢接受了直接解调方法,新方法也取得了不少成果。各方疑虑逐渐打消。

  “科学上的质疑是健康的。在美国同样要有质疑,有论证。”李惕碚说,“但相比起来,我们的科学论证时间太长了。很遗憾,毕竟这样的机遇不多。”

  2005年,HXMT终于入选“十一五”科学规划,准备作为中国第一颗天文卫星发射升空。

  触手可及的前沿

  HXMT的两个竞争者,欧洲的INTEGRAL望远镜和美国的SWIFT望远镜已分别于2002年和2004年成功发射。它们基于传统成像技术,虽然能力逊于HXMT,但取得了开拓性的成就。

  根据2009年美国的一项统计排名,近30年来,科学产出最大的望远镜中,排名第一的是“斯隆”,第二是SWIFT,第三是著名的“哈勃”。让中国天文学界遗憾的是,无论是斯隆,还是SWIFT,中国都本可以跟它们一争先后。

  “讨论‘九五’规划时,LAMOST(郭守敬望远镜)准备实现多光谱巡天,我们要实现硬X射线巡天,这两项在当时世界上都是新的。”李惕碚回忆说,“LAMOST当时被天文学界列为第一个推荐项目,当时认为很有希望真正抢到世界第一,开拓一个新的领域。它比斯隆要早很多。”

  但是,建于河北兴隆的LAMOST同样是一拖再拖,直到2009年才建成。“而美国抢先出来了斯隆巡天,虽然指标比LAMOST差,但你没有啊。”

  SWIFT带来了同样的郁闷——“当时如果花5—8年时间,让HXMT上天,就会开拓一个新领域,得到许多新发现。”李惕碚认为,如今HXMT仍有能力做出更多的发现,但意义完全不一样了。

  “现在看来,进入‘九五’规划的时候,中国的学者是有眼光的,能够提出前瞻性的项目。”李惕碚说,“问题是拖了太长时间。”

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  尽管开创性的意义不再,但李惕碚没有想到,HXMT被国家肯定之后,工程却仍然迟迟无法立项。

  2007年3月,中国发布《“十一五”空间科学发展规划》,提出“自主研制硬X射线调制望远镜,计划2010年发射上天,实现我国空间天文卫星零的突破,在黑洞物理研究等领域取得突破”。世界各大通讯社以及《科学》等媒体马上进行报道。同年10月,国务院批准《航天发展“十一五”规划》,要求“优先支持面向重大科学问题的自主创新项目,研制硬X射线望远镜”。

  经国防科工委委托中国国际工程咨询公司评估,HXMT工程需要人民币10亿元。然而,“10个亿的经费,财政部只承担8个亿,剩下2亿要我们自筹。”李惕碚从相关的973项目里和前期项目里拿钱,又从他所在的清华大学借钱,最后大约还差9000万。

  由此HXMT的资金筹措陷入僵局。去年《科学新闻》曾予以报道,但问题至今无解。

  “十一五”快结束了,工程仍然无法开工。几经讨论后,卫星准备推迟到“十二五”发射,所需资金仍然“先由各单位垫措”。

  李惕碚感到很无奈:一个纳入国家空间科学规划,被国际关注的项目却做不下去,没有理由。

  他表示,HXMT还停留在原类型阶段。就算立项之后,也得两三年紧张工作才能将卫星送上天——平台之间的对接、环境模拟实验、购买限制级的元器件……种种工程问题都可能耗费工夫。

  “这样拖下去,损失的是科学产出。我们很着急。”李惕碚说,“如果我们还在打基础阶段、跟踪前沿阶段,拖个一两年完全可以。但对于原始创新,拖不起。”

  科学体制的拖累

  李惕碚不觉得这是任何一个部门的错误,他认为根本原因是中国缺少一个统筹总揽的机构,比如美国的NASA和欧洲航空局(ESA),它们都是直接负责的管理部门。按照过去的惯例,国防科工委(后来改为国防科工局)负责空间技术,但实际上李惕碚要同时和好几个部门打交道,“每个部门都说很重视,但谁重视也不管用”。

  “大型项目要争取多方面支持,这一点上美国人和我们一样。但他们不会在立项上发愁。”李惕碚认为,NASA的决策有明确的目标:在若干重要科研领域,美国要占全世界第一。“项目的时间表就是冲着这个目标去的。他们从创意到卫星上天,往往只用5年。为了抢时间实现世界第一,甚至可能砍掉一些东西。”

  经费上,NASA也很慷慨。“除了卫星项目的钱,它也给科学系统的钱。卫星上天后,还有一笔钱,发给那些从卫星数据里分析结果的人,计算机、雇人、发表文章等等开支都可以从这里报销。”

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对前沿科学的重视只停留在口号阶段,真正操作起来这种项目还是要给实用项目让路。除非项目本身有一个强大的后台,做政策和资金后盾,例如中航科技或者科工集团,否则只靠中科院和国家天文台这种清水衙门,是不行的,再说国家这几年也投资建设了不少天文望远镜,再想一步到位貌似也不现实了。航天项目现在国家最终还是看产出,很现实,玩前沿科学和深空探索最好还是去找钱多了要创品牌的国内大企业,产学研结合的路子更好走一些。
matrix2388 发表于 2010-8-9 09:26
尖端基础研究是不可能搞什么产学研的。因为这种基础研究就是根本不知道有什么实用前景、
因此 只能国家投资
而据我所知,北京有不少钱多了创品牌的大企业,有想法进入航天领域,一家不够就多找几家联合来投资,大家都知道中科院和清华是什么关系,自己筹集不到资金就出门左拐找清华校友,实际上没使多大劲,不要找清华这种多元化投资豆子一地的机构。找企业,最后无非是望远镜上打俩LOGO,而解决了资金问题,国家也好正式立项放手去搞了。当然企业也要找和太空望远镜沾点边的,例如做芯片的、做通讯的、做镜头的,10个亿很好解决。
bull㊣ 发表于 2010-8-9 09:31


    呵呵,玩概念的项目,而且还能玩的很好的项目,国家现在未必感兴趣,但是试图进入这个市场的企业就完全不一样了。
matrix2388 发表于 2010-8-9 09:38
你这种充其量是做广告,而不是产学研联合。
唉,经费都入那些容易出产品的项目里,
天文这样的项目是在不合行政官僚的胃口
对天文学不了解 但感觉好像是没什么用 既然技术国际领先 干嘛不拉美国人入伙?
matrix2388 发表于 2010-8-9 09:26

企业投资商业项目,国家投资基础研究,这才是正路。
一个国家连前沿和基础科学研究都不肯投资,这真是和谐盛世啊
国家真的没钱搞这个,连美国都削减了大量经费,
matrix2388 发表于 2010-8-9 09:26

中科院不是清水衙门...兔子的重大航天科研项目论证还是很严谨的...别扯官僚问题...
多好的望远镜  可惜了
fjian707 发表于 2010-8-9 11:35
这位仁兄说得有道理,不过真的希望搞一项纯科学的项目!
第一次听说硬X射线巡天还是2003年,当时都写进书了。居然到现在还没立项
现在俺做宇宙学大尺度结构,用的数据集都是斯隆(Sloan Digital Sky Survey),主要是靠人家4年的、7年的数据积累,才能有俺现在的结果。
MD诚心想把做自然科学的都逼到美国去么
某些领导叶公好龙……
天天把科技是第一生产力挂在嘴边,真正上要大项目了,就是不立项不给钱。
管事的部门乱哄哄
争这个第一有什么必要,让我觉得这个第一让外国得了去也没什么可痛心疾首的。外国人搞出成果也是全世界共享嘛。

我觉得天文学领域中国最好的方法是有技术出技术,没技术跟在人家屁股后面屁颠就行了。要钱找外国,拉赞助也行啊,千万别要国家出钱,没这么败家的
bull㊣ 发表于 2010-8-9 09:31


    国家不需要这种华而不实的面子工程
投资十亿元,就为了得个 吉尼斯 记录似的天文项目,只怕发射上去没两年外国又有更强大功能的同类卫星上天了。那是钱不打水漂了
当年自然科学基金一年的额度才3亿元,根本不够分的。
qiugb 发表于 2010-8-9 14:13
这么说的话,载人航天用几十年前的技术争个第三有个屁用?
要说华而不实,没有比载人航天在技术上更"不实"的了
lsquirrel 发表于 2010-8-9 14:45

载人航天是个整体产业 对电子、材料以及未来太空开发都有大大的好处 这个深空望远镜虽然很高端,但太小众了 曲高和寡


不说是体制问题都不行了。不少行业都面临同样问题。

不说是体制问题都不行了。不少行业都面临同样问题。
Bob Wilson, the first Director of the great particle accelerator laboratory Fermi lab, summed up the value of his research for society with a somewhat provocative remark at a hearing before the American Congressional Committee. In response to the question of what his laboratory would contribute to the defense of the country, he replied: “Nothing, but it will make it worth defending.”
不赞成搞这个,没有产出的项目。
  还是希望有这么个东西,技术上中国原创不多,理论上可能就更少了。
  如果这个批不下来,也只能寄希望于今后,以宇宙之大、之无限,望远镜永远有用武之地。
lightingmouse 发表于 2010-8-9 14:57
把前面4个字换掉,没觉得有什么不妥……


其实我觉得更有趣的是,法国的SVOM项目,当年没钱启动不了,大土鳖国大手一挥,3亿欧元飞出去,成了中法合作的SOVM项目,不过这个项目呢,中方购买卫星,法方承担发射任务,科研设备相关费用由两国共同分担,主要载荷都是法国人的。
真是宁予洋人,不予家奴的后清啊,世界领先的国内项目,10亿人民币拿不出来,出钱当大头的合作项目,3亿欧元不眨眼睛。
说什么纯科研项目不该搞,那瞎掺和什么SVOM?在我看来,HXMT最大的失败,就是项目负责人不懂政治,要是搞成中欧合作甚至中美合作项目,别说10亿人民币,就是20亿30亿也早拿出来了

其实我觉得更有趣的是,法国的SVOM项目,当年没钱启动不了,大土鳖国大手一挥,3亿欧元飞出去,成了中法合作的SOVM项目,不过这个项目呢,中方购买卫星,法方承担发射任务,科研设备相关费用由两国共同分担,主要载荷都是法国人的。
真是宁予洋人,不予家奴的后清啊,世界领先的国内项目,10亿人民币拿不出来,出钱当大头的合作项目,3亿欧元不眨眼睛。
说什么纯科研项目不该搞,那瞎掺和什么SVOM?在我看来,HXMT最大的失败,就是项目负责人不懂政治,要是搞成中欧合作甚至中美合作项目,别说10亿人民币,就是20亿30亿也早拿出来了
估计是不会忽悠。反正是上天的东西,多讲讲对国防、载人航天的好处,估计就没那么难了。光拿“科学前沿”当招牌,其实跟骗钱的和尚没什么两样。
lsquirrel 发表于 2010-8-9 16:52

这倒是很有可能 正好作为贸易补偿用出去。。。
自从设计师当了科学家的后勤部长,画好大饼斧头就不停地砍啊。
俺要支持一回体制党~~
lsquirrel 发表于 2010-8-9 14:45

你懂什么,谁跟你说载人航天华而不实,载人航天对太空经济、军事国防和尖端科技的发展实在太重要了
谐奇趣 发表于 2010-8-9 16:05


    可以搞,但一点中国只能出人不能出钱,要钱找外人
这个第一,能落在中国人头上也好,落在外国人头上也无所谓
痛心啊,世博这种面子工程大手笔毫不犹豫,真正有用的却斤斤计较,真是无语了。
咦真是怪事,当官的吃喝包二奶子女留学就有钱,搞这就没钱了!
说起来,航天方面要作的事情很多,纯科学的东西还真不一定有什么竞争力,国家首先要加强的还是对地观测,灾害预防,应急通信这方面的。别像512大地震这样的,卫星图片要依靠国外,应急通信也要依靠国外,这还了得。至今国家也没有搞一个应急通信的卫星网,再出事,还要靠海事卫星,铱星这样的。

而且 HXMT 国家已经答应给8亿了,剩下2亿就不能想想办法? 说国家的问题,项目负责人自己就没有问题?是不是太依赖国家拨款了,发动100万人捐款,每人捐款100块就解决问题了。


那8亿只是许诺,根本没到位,立项后才能拿到的。目前还在继续预研,但经费要自筹,很困难。以前的欠债还没还上呢。

至于说捐款,也许能救急,但毕竟不是解决之道。民用航天项目有很多,都处于停滞,都去靠捐款?以后做科学卫星也靠捐款?问题的根源,表面看是体制问题,实质上还是观念问题,认识问题。

李老师为这颗卫星花了20年心血,是他一生为中国高能物理事业努力的最后愿望。当年他在云南高山站观测宇宙射线,文革时期遇上武斗差点丧命,都没有放弃对科学的追求。但在中国做基础科学研究就是这么难,李老师真得已经是尽力了。

那8亿只是许诺,根本没到位,立项后才能拿到的。目前还在继续预研,但经费要自筹,很困难。以前的欠债还没还上呢。

至于说捐款,也许能救急,但毕竟不是解决之道。民用航天项目有很多,都处于停滞,都去靠捐款?以后做科学卫星也靠捐款?问题的根源,表面看是体制问题,实质上还是观念问题,认识问题。

李老师为这颗卫星花了20年心血,是他一生为中国高能物理事业努力的最后愿望。当年他在云南高山站观测宇宙射线,文革时期遇上武斗差点丧命,都没有放弃对科学的追求。但在中国做基础科学研究就是这么难,李老师真得已经是尽力了。
回复 17# qiugb
搞笑吧,这玩意会有公司赞助?